النباتات والنمل : تستفيد النباتات ، من خلال توفير المأوى والغذاء لأنواع النمل ، من حماية هذه الحشرات. تؤدي هذه الشراكات الحصرية في بعض الأحيان إلى تكيفات واسعة للبطلين. ومع ذلك ، فإن هذه الارتباطات ليست محصنة ضد هجمات الطفيليات.
تشتهر غابات الأمازون المطيرة بوفرة وثراء الغطاء النباتي. ومع ذلك ، في بعض الأماكن ، على سبيل المثال في بيرو ، يفسح التنوع المجال للتوحيد: يهيمن نوع واحد ، شجيرة Duroia hirsuta ، من عائلة Rubiaceae. يرى السكان المحليون فيه عمل الروح الشريرة ويطلقون على حدائق الشيطان مناطق “الزراعة الأحادية” التي يتجنبونها.
في عام 2005 ، تم اكتشاف أن الروح الشريرة المعنية هي النملة ميرميلاتشيستا شوماني التي تشارك في نشاط مكثف لإزالة الأعشاب الضارة. تتعرف هذه الحشرة على Duroia hirsuta ، نباتها المضيف ، حتى عندما يتعلق الأمر بالبراعم الصغيرة ، وتحفر ثقوبًا صغيرة في جميع الأفراد من الأنواع الأخرى من أجل ترسيب حمض الفورميك. يستهدف النمل الأوراق ، ولكن أيضًا مناطق النمو (النسيج الإنشائي): يموت النبات المهاجم في غضون أيام قليلة. وبالتالي ، يُفضل تكاثر النبات المضيف محليًا ، مما يؤدي إلى ظهور قطع أرض تتكون فقط من أقدام من هذا النبات وتحتلها مستعمرة عملاقة من دورويا هيرسوتا ، وتغطي أكثر من 1000 متر مربع!
ومع ذلك ، فإن الزراعة الأحادية لها عيوبها. بالطبع ، يدافع النمل عن نباتاته ، لكن أولئك الذين يعيشون في حديقة الشيطان يعانون من العواشب أكثر من تلك المعزولة. ربما تجذب التركيزات العالية من نفس الأنواع النباتية العواشب المتخصصة ، وتجعل اكتشاف النبات أسهل.
جدول المحتويات
هذا الارتباط بين النمل والنباتات ليس سوى مثال واحد مذهل من بين العديد من الأمثلة المسجلة
هذا الارتباط بين النمل والنباتات ليس سوى مثال واحد مذهل من بين العديد من الأمثلة المسجلة في العالم. سنضع هذه الشراكات في إطار تطوري قبل وصف أصولها: ما هي مزايا كل من الشخصيات الرئيسية؟ أخيرًا ، سنقوم بتفصيل مثال ، مثال لشجرة Leonardoxa africana والنمل الصغير بيتالوميرمكس phylax .
60 مليون سنة من التعايش
نحن نعرف أكثر من 12000 نوع من النمل ومن المحتمل أن يكون هناك الكثير ليتم اكتشافه! تنوعها مثير للدهشة ، لكن وفرتها تثير الدهشة. في الواقع ، في الغابات الاستوائية ، تمثل الكتلة الحيوية الكلية للنمل حوالي أربعة أضعاف الكتلة الحيوية لجميع الفقاريات الأرضية. بالإضافة إلى ذلك ، فهي موجودة في معظم البيئات وفي جميع القارات باستثناء القارة القطبية الجنوبية. بعبارة أخرى ، هم في كل مكان.
كان النمل قد ظهر منذ حوالي 150 مليون سنة ، في بداية العصر الطباشيري. ومع ذلك ، فإن أهم مرحلة في تنويع المجموعة تعود إلى ما قبل 60 إلى 100 مليون سنة فقط ، في الوقت الذي كانت فيه المجتمعات النباتية مضطربة: أصبحت الحيوانات المنوية الوعائية ، أي النباتات المزهرة. ، مهيمنة وتحل تدريجياً محل عاريات البذور. ، مثل الصنوبريات والسراخس.
إقرأ أيضا:ما هو نقص الترويةالنباتات والنمل : ربما شجع ظهور كاسيات البذور على تنوع النمل
ربما شجع ظهور كاسيات البذور على تنوع النمل ، كما فعل مع العديد من مجموعات الحيوانات الأخرى. أحد السيناريوهات المحتملة هو أن توسع كاسيات البذور أدى إلى تنوع الحشرات التي تتغذى على النبات وخاصة نصفي الأجنحة الماصة للنسغ (حشرات المن ، القرمزية ، إلخ) ، وبالتالي توفير مصدر غذائي جديد للمفصليات المفترسة ، وبالتالي بالنسبة لهم. .
تستهلك هذه نصف الأجنحة نسغًا غنيًا جدًا بالسكريات ، ولا تمتصها تمامًا كما أن فضلاتها (ندى العسل) حلوة أيضًا. لقد شكل هذا المن العسل أيضًا موردًا غير مسبوق أدى إلى تطوير استراتيجيات تغذية جديدة في النمل. في الواقع ، تقوم العديد من أنواع النمل الحديثة بدوريات نشطة في النباتات من أجل المن. بالنسبة لبعض الأنواع ، يشكل العسل الجزء الأكبر من نظامهم الغذائي ، بحيث يتصرفون مثل الحيوانات العاشبة التي تستهلك المنتجات النباتية أكثر من الحيوانات المفترسة.
مع تفوق كاسيات البذور ، قام النمل بحراسة النباتات بشكل متزايد بحثًا عن الطعام. نتيجة لذلك ، ظهرت تفاعلات أكثر تحديدًا لهاتين المجموعتين من الكائنات الحية أثناء التطور.
قدم الغطاء
النمل ، بعددهم وأسلحتهم (الفك السفلي ، اللدغة ، الإفرازات الكيميائية المختلفة …) ، هم مفترسات شرسة لمفصليات الأرجل الأخرى. يمكن أن يكون مجرد وجودهم على النبات كافياً لإخافة عدد كبير من الحشرات التي تتغذى على النبات. لذلك ليس من المستغرب أنه خلال التطور طورت النباتات استراتيجيات ، غالبًا ما تكون مفاجئة ، لجذب النمل.
أفضل طريقة لجذب النمل
أفضل طريقة لجذب النمل هي أن تقدم لهم الطعام في مكان معين وبشكل مستدام في الوقت المحدد. نظرًا لأن المستعمرة يتم إصلاحها في الغالب ويتمتع النمل بمهارات حفظ جيدة ، فإن النبات الذي يوفر مصدرًا ثابتًا للغذاء سيزوره بانتظام من قبل نفس النمل ، والذي بدوره يوفر الحماية.
هذا ما تفعله العديد من النباتات عن طريق تكوين غدد الرحيق على مستوى الأوراق أو السيقان أو براعم الزهور (انظر الشكل في الصفحة السابقة) . تتميز هذه الغدد الرحيقية ، التي تسمى الرحيق خارج الأزهار ، عن الرحيق الموجودة في الكورولا والتي تتمثل وظيفتها في جذب الملقحات. النمل ، من خلال قدومه لاستهلاك الرحيق خارج الأزهار ، الغني بالسكريات والأحماض الأمينية ، يحمي النبات إما بشكل مباشر عن طريق اصطياد الحشرات الموجودة على طول الطريق ، أو بشكل غير مباشر من خلال مجرد وجودها عن طريق ثني الحشرات عن الاستقرار على النبات.
في كثير من الحالات ، توجد الرحيق خارج الأزهار بعيدًا عن الزهور حيث من غير المرجح أن يصد النمل الملقحات. لكن في بعض الأنواع ، توجد على براعم الزهور أو على هياكل قريبة من كورولا ، على سبيل المثال ، الكأس. وتتمثل مهمتها بعد ذلك في حماية الزهرة من الحشرات التي تتغذى على النبات ، ومن الحشرات التي تحاول الوصول إلى رحيق الأزهار عن طريق ثقب كورولا أو الكأس في قاعدتها: فهي “تسرق” الرحيق دون ضمان التلقيح. ومع ذلك ، يمكن أن يوفر شكل الكورولا فصلًا ماديًا معينًا بين النمل والملقحات. في جنس الفربيون، الرحيق خارج الأزهار قد غير وظيفته أثناء التطور ويستخدم الآن لجذب الملقحات! إن زيارة النمل للرحيق خارج الأزهار هي في الواقع مسألة تبادلية ، لأن الشريكين (النبات والنمل) يستفيدان من هذا التفاعل: أحدهما يحمي نفسه من الحيوانات العاشبة ، بينما يتغذى الآخر.
النباتات والنمل : توفير أماكن الإقامة
هناك إستراتيجية أخرى تسمح للنباتات بجذب حماية النمل وهي إنتاج الدوميات. يمكن أن تكون هذه الهياكل المجوفة بمثابة عش للنمل. يُطلق على النبات الذي يؤوي مستعمرة النمل في مثل هذه الهياكل اسم myrmecophyte أو نبات النمل. حوالي مائة جنس من النباتات تشمل أنواعًا من هذا النوع ، موجودة في جميع أنحاء المنطقة المدارية ، ولكنها غائبة في المناطق المعتدلة. ظهرت الدومينات عدة مرات بشكل مستقل أثناء التطور ، ويتم إنتاجها من هياكل مختلفة اعتمادًا على النباتات: الدرنات ، والجذور ، والسيقان ، وشفرات الأوراق ، والأعناق أو النتوءات (عناصر على شكل أوراق صغيرة في قاعدة الأعناق) تشكل تجاويف يستخدمها النمل (انظر الشكل في الصفحة المقابلة). الهيكل الذي أصبح دوماتي تم تعديله بشكل ملحوظ ، فهو منتفخ ومجوف.
العديد من أنواع النمل غير قادرة على بناء أعشاشها الخاصة وتستخدم فقط التجاويف الطبيعية ، مثل الأنفاق التي تصنعها يرقات الخنافس الخشبية في الخشب. في بعض الحالات ، يكون التنافس على مواقع التعشيش أمرًا مهمًا وأي تجاويف شاغرة يتم استعمارها بسرعة. وبالتالي فإن التجاويف المجوفة بشكل طبيعي التي تنتجها النباتات هي مصدر ثمين.
في سياق التطور
في سياق التطور ، تخصص بعض النمل لدرجة أنه لا يمكن إلا أن يستخدم البيوت كعش. وبالتالي ، نلاحظ عدة درجات من الاعتماد بين النمل ونباتات نبات الآفات: يستخدم بعض النمل الخنازير بشكل انتهازي ، بينما لا يستطيع البعض الآخر التعشيش في مكان آخر. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن ترتبط النباتات بأنواع مختلفة من النمل خلال حياتها (من النادر ملاحظة عدة أنواع من النمل في نفس النبات في وقت معين) بينما يشغل الأنواع الأخرى نوع واحد فقط من النمل. دعونا نوضح مثالا للحالة الأخيرة.
ليوناردوكسا أفريكانا (نوع فرعي أفريكانا ) هي شجرة صغيرة من عائلة فاباسي (البقوليات) ، مستوطنة في الشريط الساحلي الضيق من الغابات الاستوائية المطيرة في الكاميرون. يقتصر نطاقه على مساحة تبلغ حوالي 200 كيلومتر من أصل 100. وهو من الأنواع المهددة بالأنشطة البشرية. تتكون سيقان هذا النبات من عدد كبير من الانتفاخات المجوفة المتتالية ، كل منها يتوافق مع نواتج داخلية. يمكن أن يصل ارتفاع أقدم الأشجار إلى خمسة عشر متراً ، ثم تتكون من عدة مئات ، بل وحتى آلاف ، من البيوت.
النباتات والنمل : يرتبط هذا النوع بقصبة بيتالوميرمكس
يرتبط هذا النوع بقصبة بيتالوميرمكس ، وهي نملة صغيرة متبادلة يبلغ طولها من 2 إلى 3 ملليمترات. الارتباط محدد وإجباري: لا يتطور النبات بشكل صحيح إلا عندما تشغله هذه النملة ، ولم يتم العثور على النملة في أي مكان آخر غير هذا النبات. أظهرت التجارب الميدانية أنه في حالة عدم وجود هذه النمل ، غالبًا ما يكون النبات فريسة للحيوانات العاشبة أكثر من وجودها. وبالتالي فإن هذه النمل مفيدة من حيث الحماية.
ومع ذلك ، فإن إحدى الخصائص المدهشة لهذا النظام هي أن النمل صغير وخجول وليس عدوانيًا جدًا. كيف تمكنوا من حماية النبات؟ في الواقع ، الحشرات الرئيسية التي تهاجم هذه النباتات صغيرة: يرقات ميكروليوبيدوبترا ، خنافس الكريسوميل أو psyllids ، نصفي الأجنحة الصغيرة الماصة للنسغ. للتخلص من الفايتوفاج الصغيرة ، لا يوجد شيء مثل جيش من الجنود الصغار! بنفس القدر من الطاقة ، تنتج المستعمرة عمالًا صغارًا أكثر من العمال الكبار. وبالتالي ، أكثر عددًا ، يقوم بيتالوميرمكس بفحص النبات بشكل أفضل وبالتالي يكتشف الحشرات الصغيرة ويرقاتها وبيضها بشكل أكثر فعالية.
بشكل عام ، لا تنتج نباتات myrmecophyte قباب في المراحل الصغيرة من تطورها. يعتبر Leonardoxa africana استثناءً ، حيث أن الشتلات التي يبلغ ارتفاعها عشرة سنتيمترات تحتوي بالفعل على عدد قليل من الحيوانات. هذه البيوت الأولى قادرة أيضًا على استيعاب ملكة مؤسسة بيتالوميرمكس phylax .
ولكن لماذا فقط ملكات هذا النوع من النمل قادرة على استعمار هذه التجاويف؟ يفسر التكيف المتبادل بين النملة والنبات هذه الانتقائية. يقع تجويف دومتي داخل الجذع ، وبالتالي فهو محاط بطبقة واقية من الخشب الصلب. قد يحفر النمل في هذا الخشب ، لكن الأمر سيستغرق وقتًا طويلاً حتى يمسكهم حيوان مفترس قبل أن ينهوا المهمة.
إدخالات التصفية
ومع ذلك ، في منطقة صغيرة من الجذع ، يكون الجدار ضعيفًا وغير مؤلم: يمكن للنمل حفر ممر بسرعة ، علاوة على ذلك ، دون إتلاف الأوعية الناقلة للنسغ. هذه المنطقة ، التي تسمى البروستوما ، لها شكل ممدود بطول 2 ملم وعرض 0.5. تشكل هذه الهندسة الخاصة مرشحًا فعالًا ، لأنه في معظم أنواع النمل ، لن يمر رأس الملكة عبر مثل هذا الفتح. في المقابل ، ملكات بيتالوميرمكس phylaxلها شكل مفلطح ، غير نمطي بالنسبة للنملة ، والتي تتكيف مع البروستوما على الرغم من حجمها الكبير نسبيًا (حوالي سنتيمتر واحد في الطول). بمجرد إنشاء الأساس ، يحافظ العمال على انفتاح كل دولة. نظرًا لصغر حجمها ، يمكن أن تتناسب مع الفتحة.
